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Les apports de la science et de la technologie au développement durable, Tome II : La biodiversité : l'autre choc ? l'autre chance ?

 

PREMIÈRE PARTIE - LA BIODIVERSITÉ : UNE RÉALITÉ MAL CONNUE ET GRAVEMENT MENACÉE

La diversité du vivant, observée ou imaginée, a toujours fasciné les esprits, des divinités antiques à la description de chimères - mi-hommes, mi-bêtes - d'Hérodote, ou à leur représentation en pierre sur le tympan du narthex de Vézelay. Mais ce n'est qu'à partir du XVIIIème siècle que l'on est passé du « cabinet de curiosité » ou de la ménagerie à une tentative de classification botanique et zoologique du vivant, la taxonomie.

Ce premier inventaire a été complété par les naturalistes - en particulier grâce à l'achèvement de l'exploration de la planète aux 19e et 20e siècles.

Une rupture scientifique est intervenue à la fin des années soixante-dix lorsque le renouvellement des outils d'observation de la biodiversité a permis de s'apercevoir qu'un corpus de connaissance, qui était jugé presque définitif, était très incomplet : la diversité du vivant restait, pour l'essentiel, à découvrir. L'univers du vivant s'élargissait à l'infini.

Mal connue, la biodiversité est, dans le même temps, l'objet de menaces qui s'amplifient : le bilan dressé à l'occasion de l'évaluation précitée du millénaire était déjà très préoccupant. Il serait catastrophique que l'accélération des tendances que l'on discerne pour le demi-siècle à venir soit confirmée.

Mais la course au savoir qu'implique ce double constat suppose aussi que l'on rénove les modes d'acquisition et de gestion des connaissances sur la biodiversité.

I. DES MONDES QUI RESTENT À EXPLORER

Les progrès des années soixante-dix/quatre-vingt ont ouvert de nouveaux champs de recherche sur la diversité du vivant.

A. L'ÉVOLUTION SCIENTIFIQUE ET TECHNOLOGIQUE DE LA FIN DU XXÈME SIÈCLE

Depuis une trentaine d'années, la certitude que la description de la biodiversité de la planète était achevée a fortement vacillé sous l'impact d'une triple évolution : l'essor de la biologie moléculaire, le perfectionnement des technologies d'exploration et d'investigation, et la naissance d'une nouvelle discipline, l'écologie.

1. La biologie moléculaire

La biologie moléculaire a ajouté à la définition des espèces par leur morphologie et leur physiologie leur caractérisation par le capital génétique.

Un exemple de cette nouvelle exploration du vivant est la « pêche aux bactéries » menée depuis les États-Unis par le Venter Institute qui prélève tous les 200 miles nautiques des échantillons océaniques sur la ligne des tropiques, les caractérise et essaie d'établir la phylogénie - c'est-à-dire l'arbre généalogique de ces espèces de bactéries.

Des explorations du même ordre sont effectuées au Génoscope d'Évry afin d'approcher la biodiversité des bactéries du sol.

Il va de soi que ces techniques de biologie moléculaire ne sont pas appliquées qu'aux bactéries ; elles sont employées couramment en botanique et en zoologie, où leur usage l'emporte très largement sur les descriptions morphologiques et physiologiques antérieures.

2. Le perfectionnement des technologies d'exploration a bouleversé nos évaluations de la richesse des espèces non bactériennes

a) L'exploration du fond des océans

Le fond des océans est un monde de 307 millions de km² (600 fois la France) où la lumière ne pénètre pas. C'est un désert, mais un désert peuplé.

Les modules d'exploration océaniques à grande profondeur, qui se sont développés depuis la première plongée de l'Alcyon sur la dorsale des Galápagos en 1977, ont permis de découvrir des écosystèmes survivant dans des conditions de température, de lumière, de pression et de transformations chimiques tout à fait différentes de ce que la science avait observé jusqu'ici.

Ces systèmes se développent autour des sources thermales chaudes de l'océan ou des sources froides de méthane et d'hydrogène sulfuré situées sur la jonction de certains plateaux continentaux :

- Source thermale de la dorsale des Galápagos

- Sources froides du plateau continental Zaïre-Angola

Source : IFREMER Brest, Daniel Desbruyères

Ces premières indications d'une forte biodiversité océanique ont été confirmées par des campagnes et des sondages ultérieurs : sur 21 m² entre 1 500 et 2 500 m de profondeur (New Jersey), on a prélevé, il y a quelques années, 798 espèces de multicellulaires (de plus de 300 ), dont 58 % d'espèces nouvelles.

Les estimations les plus basses fondées sur le nombre d'espèces supérieures estiment que les fonds océaniques contiennent entre 100 000 et un million d'espèces non bactériennes.

Or, au milieu du XIXème siècle, Edward Forbes avait bâti une théorie : la faune se raréfiait de façon linéaire en fonction de la profondeur - ce qui aboutissait à une zone azoïque (sans faune) à partir de 600 m. Même si la pose des premiers câbles télégraphiques en 1861 avait permis d'infirmer en partie cette thèse, ce n'est que dans les années cinquante que des chalutages par 1 000 m de fond avaient ramené des invertébrés.

La surprise consécutive aux explorations subocéaniques des dernières décennies n'a donc pas été constituée par la découverte d'une vie dans les grands fonds mais par :

- la très grande diversité des espèces, corrélée avec la diversité des habitats (évents, canyons, plateaux rocheux ou volcaniques, fonds sableux, microsystèmes des cadavres des animaux pélagiques2(*), etc.),

- la variété des échelles de taille de ces environnements,

- la substitution d'une chimiosynthèse à la photosynthèse,

- et la saisonnalité faunique et floristique de ces milieux.

b) La découverte des mondes de la canopée

L'épandage d'insecticides à des fins scientifiques sur les canopées des forêts tropicales et équatoriales, le « fogging », a révélé qu'il existait sur chaque arbre des dizaines d'espèces qui n'avaient pas été répertoriées jusqu'ici et qui étaient différentes d'autres espèces non identifiées implantées sur un arbre situé à quelques dizaines de mètres du premier lieu de prélèvement.

3. La naissance de l'écologie

Les naturalistes du XIXème siècle s'étaient préoccupés des relations entre les espèces et leur chaîne alimentaire, ainsi que des pressions de sélection générées par les changements d'environnement.

Les botanistes, les zoologues, les spécialistes des bactéries ont depuis développé des recherches sur les relations entre espèces au sein du milieu vivant et, en particulier, les phénomènes d'association des espèces3(*) (mutualisme, parasitisme, symbiose, commensalisme, etc.).

Les lichens, par exemple, sont le résultat d'une symbiose entre les champignons et une algue. On connaît les exemples de mutualisme à base de cueillette de feuilles dont la décomposition permet aux fourmis qui pratiquent cette cueillette de cultiver des champignons leur assurant une source continue de nourriture, ou les relations nutrition-protection comme celle de cette grenouille d'Amérique centrale qui a besoin de manger un certain type de fourmi pour produire le poison cutané qui décourage ses prédateurs.

Au-delà des relations immédiates des espèces avec leur milieu, l'étude systématique des écosystèmes ne s'est réellement développée que dans les trente dernières années4(*). Elle a pour objet d'analyser les interactions complexes qui s'établissent entre tous les éléments d'un écosystème.

Mais, dans la mesure où les objets d'étude de cette discipline sont presque illimités, celle-ci se concentre souvent sur la mise en évidence des fonctionnalités de tel ou tel écosystème. Par exemple, quelle est la biomasse produite par une prairie en fonction de la biodiversité des herbages, quelle en est la biodiversité faunistique sous-jacente ou - dans un autre domaine - quel sera le degré de résistance aux ravageurs en fonction de la biodiversité d'un champ ou des haies qui l'entourent ?

* 2 Un cadavre de cétacé peut nourrir des communautés opportunistes pendant un siècle.

* 3 Cf. Claude Combes « Les associations du vivant ».

* 4 Quoique le terme écologie apparaisse dès 1904 dans la langue française (de l'allemand « oekologie » [18e]).